Сохранность книги — хорошая

QUANTUM BIOCHEMISTRY
BERNARD PULLMAN
Professor of Quantum Chemistry
The Sorbonne
ALBERTE PLILLMAN
Director of Research
Centre National de la Recherche Scientifique
INTERSCIENCE PUBLISHERS
a division of John Wiley and Sons
NEW YORK 1963 LONDON
Пер. с англ. А. Ф. Ванина, В. А, Лившища, Р. М. Налбандяна

Формат 70x108 1/16

В книге впервые систематически рассмотрены важнейшие биологически активные молекулы и биохимические процессы с позиций современной теоретической химии. В первой части изложены основы квантовой механики и метода молекулярных орбит; во второй — современные представления об электронной структуре молекул нуклеиновых кислот, белков, макроэргических фосфорных соединений и т. д.; в третьей — представления о механизме некоторых ферментативных реакций с точки зрения электронной теории.

Книга прекрасно написана. В ней сочетаются черты учебника, справочника и творческой научной монографии.

Предназначена для химиков, биохимиков, биофизиков — как научных работников, так и студентов и аспирантов.

Предисловие к русскому изданию	5
Введение	7

Ч а с т ь I
МЕТОД МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТ

I. Почему именно метод молекулярных орбит?	11
II. Основные понятия	16
I. Квантовомеханическое описание поведения электрона	16
1. Волновая функция	17
2. Волновое уравнение	18
3. Спин	20
4. Электрон в поле одного ядра: атом водорода и атомные орбиты	21
A. Общие соображения	21
Б. Основное состояние: описание атомной орбиты	22
B. Возбужденные состояния (s-, p- и d-орбиты)	24
Г. Общее рассмотрение атомных орбит	26
5. Электрон в поле двух ядер: понятие молекулярных орбит	26
A. Общее рассмотрение	26
Б. σ-Орбиты	28
B. π-Орбиты	29
II. Описание многоэлектронных систем	29
1. Принцип квантовой механики для систем частиц	29
2. «Приближение индивидуальных орбит» для решения многоэлектронной
задачи. Принцип построения электронных оболочек	30
3. Вариационный метод	33
А. Принцип метода	33
Б. Пример расчёта	34
III. Атомные орбиты	35
1. Строение многоэлектронных атомов	35
2. Валентная оболочка: валентные электроны и неподелённые пары	38
3. Валентные состояния и гибридизация	39
4. Электроотрицательность	41
IV. Приближение ЛКАО метода молекулярных орбит	42
1. Основной принцип метода	42
2. Вариационный метод в случае линейных пробных функций	44
3. ЛКАО-молекулярные орбиты для двухатомных молекул	46
А. Приближения ЛКАО для одноэлектронной задачи	46
Б. Двухатомные молекулы	50
4. Многоатомные молекулы	52
А. Локализованные и нелокализованные (делокализованные) связи	52
Б. Структура важнейших органических соединений	55
Литература	56
III. Молекулы с сопряжёнными связями	57
I. Делокализованные π-электроны и многоцентровые молекулярные орбиты	57
II. Основные принципы приближения ЛКАО для сопряжённых систем	59
III. Хюккелевское приближение для углеводородов	61
1. Допущения	61
2. Запись и решение вековых уравнений	62
А. Примеры и обозначения	62
Б. Использование молекулярной симметрии	63
3. Значения энергий и энергетические индексы молекулярных орбит	70
4. Структурные индексы	72
A. Электронные заряды	72
Б. Порядок связей	73
B. Индексы свободной валентности	74
IV. Пути улучшения хюккелевского приближения	76
V. Молекулы, содержащие гетероатомы и заместители	80
1. Общая схема расчёта	80
2. Типы заместителей и гетероатомов	81
3. Выбор параметров	85
А. Общие соображения	85
Б. Численные значения	89
4. Примеры расчётов	93
5. Энергетические и структурные индексы	97
Литература	99
IV. Важнейшие приложения индексов электронной структуры	102
I. Энергия резонанса	102
1. Кетоенольная таутомерия	104
2. Окислительно-восстановительные потенциалы обратимых систем	106
3. Образование и устойчивость свободных радикалов	106
4. Кислотность и основность	107
5. Устойчивость продуктов химических реакций	108
II. Энергия высшей заполненной и низшей свободной молекулярных орбит	110
1. Электроно-донорные свойства	110
2. Электроно-акцепторные свойства	113
3. Комплексы с переносом заряда	115
III. Энергия возбуждения (перехода)	117
IV. Диамагнитная анизотропия	122
V. Электронные заряды	123
VI. Порядки связей	124
VII. Химическая реакционная способность	129
1. Приближение изолированных молекул	129
2. Приближение реагирующей молекулы	132
3. Соотношение между двумя приближениями	139
VIII. Другие случаи использования индекса свободной валентности	141
IX. Об использовании метода молекулярных орбит в биохимии	146
Литература	149

Ч а с т ь I I
ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА ВАЖНЕЙШИХ БИОХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

V. Пурины, пиримидины и субмолекулярная структура нуклеиновых кислот	155
I. Структура молекул нуклеиновых кислот	155
II. Биохимическая роль нуклеиновых кислот	162
III. Другие биологически важные пурины и пиримидины	163
1. Пурины и пиримидины, играющие важную роль в метаболизме	164
А. Пурины	164
Б. Пиримидины	167
2. Изомеры	168
IV. Таутомерные превращения пуринов и пиримидинов	169
V. Значение энергии резонанса	172
VI. Электроно-донорные и электроно-акцепторные свойства	177
VII. Свойства локальных участков структуры	183
VIII. Свойства атомов углерода	183
IX. Свойства атомов азота кольца	188
1. Атомы азота пиридиновоготипа	188
2. N₍₉₎ пуринов и N₍₁₎ пиримидинов	193
X. Противоопухолевая активность пуриновых антиметаболитов	194
XI. Реакции, проходящие с участием аминогрупп пуринов и пиримидинов	200
XII. Образование комплексов с металлами	203
XIII. Механизм метаболического распада пуринов под действием ксантин-оксидазы	207
XIV. Действие излучения на структуру	213
1. Общие вопросы	213
2. Экспериментальные данные	215.
3. Интерпретация экспериментальных данных	219
XV. Другие реакции	224
XVI. Общие замечания	226
Литература	230
VI. Белки как сопряжённые системы	240
I. Молекулярная структура белков	240
II. Биохимическая роль белков	245
III. Существование энергетических зон и полупроводимость белков	247
1. Основная гипотеза	247
2. Проводники и изоляторы	247
3. Полупроводниковые свойства белков	250
4. Квантовомеханические расчёты электронных состояний белков	251
5. Пептидный свободный радикал	257
IV. Некоторые электронные свойства ароматических аминокислот, входящих
в состав белка	259
1. Общие замечания	259
2: Электроно-донорные свойства триптофана	261
3. Метаболизм триптофана	264
4. Некоторые замечания об остальных ароматических аминокислотах	267
Литература	270
VII. Макроэргические соединения	273
I. Основные понятия биоэнергетики	273
1. Изменение свободной энергии	273
2. Свободная энергия активации	274
3. Некоторые особенности ΔF	276
4. Сопряжение реакций	277
II. Основные типы богатых энергией соединений	283
1. Богатые энергией фосфаты	283
A. Основные типы	283
Б. Теория «макроэргичности»	287
B. Фосфаты как электрофильные реагенты	299
Г. Структура АТФ	302
2. Другие типы богатых энергией фосфатов	303
А. Ацилтиоэфиры	303
Б. Ацетилимидазол	307
В. Ониевые соединения [54]	308
Литература	309
VIII. Птеридины	312
I. Роль птеридинов в биохимических процессах	312
II. Метаболизм рибофлавина и фолиевой кислоты	313
1. Синтез и распад рибофлавина	313.
2. Синтез и распад фолиевой кислоты	315
III. Электронные характеристики	317
1. Изомеризация и таутомеризация птеридинов	317
2. Роль энергии резонанса	318
3. Электроно-донорные и электроно-акцепторные свойства птеридинов	320
4. Реакционная способность атомов углерода птеридинов	321
5. Электронные характеристики атомов азота	323
А. Атомы азота пиримидинового типа	323
Б. Атомы азота пиррольного типа	324
6. Ферментативное окисление птеридинов ксантиноксидазой	326
Литература	327
IX. Порфирины и желчные пигменты	329
I. Порфирины	329
1. Общий обзор	329
2. Электронная структура порфиринов, не содержащих металла	331
3. Общая характеристика комплексов порфиринов с железом	337
4. Расчёты комплексов порфиринов с железом по методу молекулярных орбит	340
A. Образование молекулярных орбит комплекса	340
Б. Энергетический спектр	341
B. Распределение электронных зарядов	343
II. Желчные пигменты	345
Литература	351
X. Сопряжённые биохимические полиены	353
I. Каротиноиды и витамины А	353
1. Общие представления	353
2. Превращение каротиноидов в витамин A in vivo	357
A. Витамин А	357
Б. Механизм превращения каротиноидов в витамин А	357
B. Связь структуры провитамина А с его активностью	366
II. Ретинены и зрительные пигменты	370
1. Состав зрительных пигментов	370
2. ll-цuc-Изомер ретинена в родопсине	372
3. Электронная структура различных изомеров ретинена	378
Литература	379
XI. Хиноны	382
I. Общие свойства	382
1. Окислительно-восстановительные свойства хинонов	383
А. Экспериментальные данные	383
Б. Корреляция с теоретически полученными величинами	385
2. Хиноны в комплексах с переносом заряда	388
3. Реакционная способность хинонов	389
А. Электронные индексы	389
Б. Характерные реакции хинонов	391
II. Некоторые наиболее важные в биологическом отношении хиноны	393
1. Витамин К	393
A. Определение	393
Б. Роль в процессе свёртывания крови	394
B. Другие возможные функции витамина К	397
2. Убихинон (кофермент Q) и родственные ему соединения	397
3. Витамин Е	398
А. Основные свойства	398
Б. Способность витамина Е и других фенольных производных к
ингибированию процессов окисления	399
III. Зонная структура меланинов	401
Литература	403

Ч а с т ь I I I
ЭЛЕКТРОННЫЕ АСПЕКТЫ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ

XII. Общее рассмотрение ферментативных реакций	409
Литература	412
XIII. Окислительно-восстановительные ферменты	413
I. Цепь переноса электрона	413
II. Электроно-донорные и электроно-акцепторные свойства дыхательных
коферментов	420
III. Механизм действия пиридинпротеидов	422
1. Наиболее характерные реакции	422
2. Химические аспекты ферментативных реакций	422
3. Интерпретация экспериментальных данных на основе электронных
представлений	425
IV. Механизм действия флавопротеидов	431
1. Основные реакции	431
2. Химические аспекты действия флавопротеидов	433
3. Рассмотрение флавиннуклеотидов на электронном уровне	437
V. Молекулярные орбиты и окислительно-восстановительные потенциалы	441
VI. Окислительно-восстановительные свойства органических красителей,
имеющих биохимическое значение	443
VII. Цитохромы	446
VIII. Окислительное фосфорилирование	448
Литература	453
XIV. Коферменты группы фолиевой кислоты	459
I. Общие свойства	459
II. Основные метаболические реакции, катализируемые коферментами
группы фолиевой кислоты	460
А. Реакции, связанные с метаболизмом нуклеиновых кислот	460
Б. Реакции, связанные с метаболизмом белков	461
III. Основные функции коферментов группы фолиевой кислоты: общее рассмотрение	462
IV. Коферменты группы фолиевой кислоты как переносчики одноуглеродных
групп (экспериментальные данные)	464
1. ФН₄ как акцептор одноуглеродных групп	464
A. Реакции, для которых ФН₄ служит единственным кофактором	464
Б. Реакции, для протекания которых, помимо ФН₄, необходим
дополнительный активатор К⁺ или АТФ	466
B. Химические реакции ФН₄ с группами С₁ в сильнокислой среде	467
Г. Вывод	468
2. ФН₄ как донор одноуглеродных групп	468
V. Коферменты группы фолиевой кислоты как переносчики
одноуглеродных групп (электронные аспекты)	469
1. Общие замечания относительно расчётов по методу молекулярных
орбит фолиевой кислоты и её производных	469
2. ФН₄ как акцептор одноуглеродных групп	470
3. ФН₄ как донор одноуглеродных групп	474
VI. Коферменты фолиевой кислоты как субстраты для
окисления-восстановления одноуглеродных групп	478
VII. Окислительно-восстановительные превращения коферментов фолиевой
кислоты	479
1. ФН₄ как кофермент при восстановлении одноуглеродных групп	479
2. Превращение Ф Ž ФН₄	480
3. Механизм окислительно-восстановительных превращений	481
VIII. Антиметаболиты фолиевой кислоты	483
1. Типы антиметаболитов фолиевой кислоты	483
2. Электронная структура и механизм действия антиметаболитов
фолиевой кислоты	485
Литература	491
XV. Пиридоксальфосфат как простетическая группа	495
I. Общие вопросы	495
II. Краткое описание теории Браунштейна-Снелла	496
III. Интерпретация механизма рассматриваемых реакций с электронной точки
зрения	499
1. Общие замечания относительно квантовомеханических расчётов
пиридоксальфосфата	499
2. Структура начального шиффова основания	500
3. Реакции, связанные с лабилизацией α-протона	501
A. Переаминирование	501
Б. Реакция рацемизации	506
B. Реакции α — β-отщепления	507
Г. Реакции γ-отщепления	510
4. Реакции, связанные с лабилизацией карбоксильной α-группы	512
5. Реакции, связанные с лабилизацией группы R в аминокислотах	513
6. Заключение	514
Литература	515
XVI. Реакции, катализируемые тиаминпирофосфатом	517
I. Основные функции ферментов, содержащих тиаминпирофосфат	517
II. Механизмы действия тиаминпирофосфата	520
III. Электронные аспекты механизма действия тиаминпирофосфата	523
1. Расчёты	523
2. Результаты	524
Литература	532
XVII. Ферментативный гидролиз	534
I. Основные особенности субстратов, подвергающихся ферментативному
гидролизу	534
II. Общие свойства активных участков гидролитических ферментов	543
III. Электронная структура и активность фосфорорганических ингибиторов
эстераз	544
Литература	545
XVIII. Заключение: делокализация электронов и жизненные процессы	546
Литература	547

Приложение	549

Книги на ту же тему

Курс квантовой механики для химиков, Мелёшина А. М., 1974
Проблемы аналитической химии. Т. 12: Биохимические методы анализа, Дзантиев Б. Б., ред., 2010
Кванты. Справочник концепций, Эткинс П., 1977
Биохимия: Молекулярные основы структуры и функций клетки, Ленинджер А. Л., 1974
Биохимия: учебник для вузов, Комов В. П., Шведова В. Н., 2004
Биологическая химия: Учебник, Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф., 1983
Молекулярная биология: Избранные разделы. — 2-е изд., испр. и доп., Ашмарин И. П., 1977
Введение в молекулярную биологию, Хаггис Д., Михи Д., Мюир А., Робертс К., Уокер П., 1967
Введение в молекулярную биологию. — 2-е изд., перераб., Бреслер С. Е., 1966
Итоги науки и техники: Молекулярная биология. Том 22, Киселев Л. Л., Михайлов В. С., ред., 1986
Молекулы и клетки. Выпуск 7, Георгиев Г. П., ред., 1982
Разделение клеточных частиц и макромолекул, Альбертсон П., 1974
Химическая и биологическая кинетика: избранные труды: в 2 томах (комплект из 2 книг), Эмануэль Н. М., 2006
Молекулярная фотобиология: Процессы инактивации и восстановления, Смит К., Хэнеуолт Ф., 1972
Вопросы причинности в квантовой механике, Терлецкий Я. П., Гусев А. А., ред., 1955
Что такое квантовая механика?, Компанеец А. С., 1977

elapsed time 0.020 sec

/Наука и Техника/Химия

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему